生物医用纺织品的发展趋向
贾晋瑞
东华大学 纺织学院 上海 201620
摘 要:近几年,随着生命科学的发展和国人健康意识的不断增强,特别是正值中国步入后疫情时代,生物医用纺织品在中国医疗保健市场的需求将会迅猛增长。数智化时代的到来和3D打印技术的发展,使生物医用纺织品的研发朝着更加智能化、环保化和人性化的方向发展。
关键词:生物医用纺织品;智能化;环保化;人性化
1 引言
生物医用纺织品可以定义为“由合成材料或天然纤维加工而成的一种非活性的、永久性或暂时性的、纤维结构的织物”[1],以各种纺织材料为基础,通过特定的纺织技术加工制成,因其具有良好的生物相容性和医疗功能,故专门用于医疗、康复、保健等领域,这些纺织品可以植入患者体内以恢复组织特性、提供机械支撑,并促进各种适应症的愈合过程。
随着医疗技术的不断革新,医疗服务普及率的提高以及医疗改革政策的推动,医用纺织品的需求持续稳定增长。根据市场研究数据,2023年全球生物医用纺织品的市场规模约为966亿元。到2030年,市场规模预计将接近1450亿元,未来六年的年复合增长率约为5.9%。
2 生物医用纺织品的发展趋向
2.1 智能化的医用纺织产品
智能化的医用纺织产品是近几年乃至于以后更长时间内生物医用纺织产品发展的新趋向。这种医用纺织品可以感知和反映各种环境变化,如负载、应力、应变等,从而为医学领域提供一种全新的解决方案[2]。这些产品通过集成先进的技术,如传感技术[3]、无线通信和人工智能算法,为医疗保健行业带来了革命性的变化。
首先,智能化的医用纺织产品融入了传感器技术,如Human fit,Vecare Technology以及斯坦福大学团队利用3D打印技术开发出的一种应变传感器等,可以实时监测患者的生理参数,如心率、血压、体温等。这些数据对于医生和护士来说至关重要,因为它们可以帮助他们及时了解患者的健康状况,并在必要时采取相应的措施。例如,如果患者的血压突然升高,医生可以立即得到通知,并采取相应的治疗措施,从而避免可能的并发症。
其次,智能化的医用纺织产品还可以通过无线通信技术将患者的生理参数传输到医生的计算机或手机上。这使得医生可以远程监控患者的健康状况,而不必亲自前往医院或诊所。这对于那些居住在偏远地区或行动不便的患者来说,无疑是一个巨大的福音。
最后,智能化的医用纺织产品还可以通过人工智能算法对患者的生理参数进行分析和预测。例如,如果患者的生理参数显示出某种疾病的迹象,系统可以自动发出警报,并建议医生采取相应的治疗措施如中国专利CN104473721A公布的一种报警式医用纱布。这不仅可以提高诊断的准确性,还可以帮助医生更好地管理患者的健康状况。
总之,智能化的医用纺织产品为医疗保健行业带来了许多好处。它们不仅可以提高护理质量,还可以为患者提供更加舒适和便捷的护理体验。随着技术的不断进步,我们可以期待这些产品在未来会变得更加智能化和舒适化。
2.2 环保化的医用纺织产品
随着全球对环保和可持续发展的日益关注,医用纺织产品作为与人类健康密切相关的领域,其环保化发展趋势也日益明显。在这一背景下,许多企业和研究机构纷纷投入资源,致力于开发更加环保的医用纺织产品。
在原材料的选择上,除了传统的棉、麻等天然纤维外,越来越多的企业开始探索使用可再生、可降解的新材料。例如,竹纤维、玉米纤维、聚乳酸(PLA)等生物基材料,以及石墨烯、碳纤维等高性能材料。这些新材料不仅具有优异的性能,而且对环境友好,有利于降低医用纺织品的碳足迹。
在染整工艺方面,如医用纱布的染色,为了减少对环境和人体健康的危害,越来越多的企业开始采用环保型染料和助剂。这些环保型染料和助剂具有低毒、低污染、易降解等特点,能够降低废水处理难度,减轻环境负担。此外,一些企业还采用生物酶技术进行染整加工,进一步降低了对环境的污染。
在医用纺织产品的设计上既要节约资源又要健康环保。例如,江南大学针织技术教育部工程研究中心致力于创新技术的研发,近期成功利用横编全成形技术,开发出一种新型3D防护口罩[4]。这种口罩采用了独特的立体编织工艺,使其具有非常明显的立体效果,能够紧密贴合人体面部轮廓,从而提供更为有效的防护。同时,该口罩通过添加特制的滤层,能够有效过滤空气中的污染物和细菌,确保使用者的呼吸健康。既节约了资源,又体现了清洁环保的理念。
总之,在可持续发展的大背景下,医用纺织产品的环保化发展趋势将更加明显。通过采用环保型原材料、环保型染整工艺、循环经济理念以及绿色包装和低碳物流,医用纺织产品将更好地服务于人类健康,同时为建设美丽中国和绿色地球贡献力量。
2.3 人性化的医用纺织产品
在当今社会,随着科技的不断发展以及人们对健康需求的日益增长,医用纺织产品作为医疗领域的重要组成部分,其人性化设计的重要性愈发凸显。人性化医用纺织产品的出现,不仅为患者提供了更为舒适的治疗体验,同时也为医护人员的工作带来了极大的便利。
人性化医用纺织产品的设计,首先体现在对产品材质的选择上。这些产品多采用具有良好透气性的天然纤维,如棉、麻等,以及具有优异抗菌性能的合成纤维,如聚酯纤维等。这些材质的使用,不仅确保了产品的舒适度和安全性,同时也为患者提供了更为健康的治疗环境。
其次,人性化医用纺织产品在设计上注重细节的把握。例如,病号服的设计考虑到患者的穿着舒适度,采用宽松的设计,减少对患者身体的束缚;手术衣则注重对医生操作的便利性,如采用可调节的袖口设计,以适应不同医生的手臂粗细。这些细节的改进,虽然看似微不足道,却能在实际使用中发挥重要作用。
此外,人性化医用纺织产品在功能上也进行了创新。例如,一些医用纺织产品具有防辐射功能,能够有效地保护医护人员免受有害射线的伤害;而一些护理床上的床垫则具有按摩功能,能够促进血液循环,缓解患者的身体不适。这些功能的加入,使得医用纺织产品不仅仅是简单的治疗辅助工具,更是患者和医护人员健康的守护者。
在色彩搭配上,人性化医用纺织产品也进行了精心设计。研究表明,不同的色彩对人的情绪和心理状态有着不同的影响[5]。因此,在医用纺织产品的设计中,常常采用温馨、宁静的色彩,如浅蓝色、淡绿色等,以帮助患者放松心情,缓解紧张情绪[6]。
总之,人性化医用纺织产品的出现,是医疗领域发展的重要成果。它不仅为患者提供了更为舒适的治疗体验,同时也为医护人员的工作带来了极大的便利。在未来,随着科技的不断进步,人性化医用纺织产品将会在材质、设计、功能等方面进行不断的创新和优化,为人类的健康事业做出更大的贡献。
3 结 语
今天,我们正处于新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,科技竞争日趋激烈,尤其是在科技制高点的争夺上,各国都在加紧布局。生物医用纺织产品的良性高效发展已经成为经济增长的一支重要引擎。在国民健康意识不断增强和数智化时代到来的大背景下,智能化、环保化、人性化的生物医用纺织产品一方面可以充分满足人民的健康需求另一方面也可以有效推动国民经济的快速发展。
参考文献:
[1] 王璐,关国平. 生物医用纺织品[M]. 北京:中国纺织出版社,2023:1.
[2] 马丕波,梅德轩. 生物医用纺织材料研究应用与进展[J]. 服装学报.2022,7(3):189-195.